Bir yandan oyunculuk serüveni ile ilgili eğitimler alırken diğer yandan ise resimler yapmaya başladı. Modellik yapmaya lise senelerinde başladı. Kayıt olmuş olduğu ajans ile beraber modellik yaptı. Modellik zamanlarında ünlü menajerlerden Cem Tatlıtuğ ile tanıştı ve modellik mesleğini bırakarak oyunculuğa doğru hareket etti. Hala Cem Tatlıtuğ’un ajansında çalışıyor ve o ajansa bağlı.

Kara Para Aşk dizisinde canlandırdığı Nilüfer karakteri ile hatırlanan Bestemsu Özdemir, ilk olarak Sakarya Fırat adındaki dizide yer aldı. 2012 senesinde Sakarya Fırat ve İstanbul Hatırası adlı dizilerde rol aldı. Ardından Kara Para Aşk dizisinde Tuba Büyüküstün ile birlikte 54 bölüm oynadı. 2015 yılında Analar ve Anneler adlı dizide oynadı ve  Tabula Rosa'da ilk film deneyimini gerçekleştirdi. 

Biz Size Döneriz filminde de rol alan Bestemsu Özdemir bu sene Kırlangıç Fırtınası adlı dizide de oynadı. Geçtiğimiz aylarda vizyona giren Dünyanın En Güzel Kokusu 2 filminde de rol aldı.  Şu an da Meryem adlı dizide Beliz karakterini canlandırdı.

Bir dönem verdiği kilolarla gündem olan Bestemsu Özdemir, kilo kaybının rol gereği olduğunu söyledi ve çok sağlıksız hissettiğini açıkladı.